Как устроена Вселенная - Брайан Хейбл

Простейшие организмы, такие как бактерии и вирусы – первая жизнь, зародившаяся на планете. Их изучением занимается микробиология, в сфере ее тем – бактерии, архебактерии, простейшие водоросли и грибы. Ранее, в начале своего эволюционного пути, человек даже и не подозревал, что тесно связан с этой тонкой организацией, так или иначе влияющей на него. Например, люди в неведении пользовались природными процессами, связанными с брожением, даже не задумываясь, что его порождает.

Наука разделила микромир на разделы, в зависимости от среды обитания микроорганизмов, процессов, которые происходят при различных связях, а также реакций, которые по-разному влияют как на человека, так и на окружающую его среду. Что же это за разделы? Озвучим основные из них, а именно:

– Бактериологию

– Микологию

– Вирусологию

Существует весьма вредоносная сторона микромира – вирусы. Это бомба как замедленного, так и быстродействующего типа, способная к «активации» только в живых клетках.

Вирусы поражают все: растения, животные и человеческие организмы, бактерии и даже другие вирусы. Установлено, что в водной среде находится в десятки раз больше вирусов, нежели бактерий. Примечательно то, что вирусы есть везде, где есть жизнь, и «рождение» их, вероятно, приходится на момент появления первых клеток. Организм же имеет возможность противостоять вирусной инфекции, и эта способность называется врожденным иммунитетом. Однако он не гарантирует своему владельцу стабильной и надежной защиты. Вторичная естественная защита представляет собой лимфоциты, а именно короткие белковые образования, которые, распознавая подозрительные вирусные начала, разрушают их.

Однако далеко не все вирусы способны отступать перед защитным комплексом. Многим инфекциям, таким как ВИЧ, удается избежать этой участи. Создание искусственной инфекции являет собой полное воспроизведение копии ДНК генома вируса, использующееся для выработки новых вакцин. Благодаря вакцинам удалось победить такие страшные болезни, как оспа и чума. Ослабленные или мертвые клетки вируса вводятся в организм, чтобы иммунитет победил их и научился защищать организм от этого вируса в дальнейшем.

Что касается бактериального надцарства, то его численность составляет более десятков тысяч видов, однако не стоит опровергать и предположения о том, что их существует больше миллиона. Также бо́льшая часть бактерий является одноклеточными, и мы в принципе можем рассмотреть их строение, разделив структуру на нуклеоид, рибосомы, цитоплазматическую мембрану, а также внешние составляющие: клеточную стенку, капсулу, слизистый чехол, жгутики и ворсинки. Все внешние составляющие можно определить одним общим термином – протопласт.

Одними из «старейших» бактерий являются цианобактерии. В породах, которым свыше трех с половиной миллиардов лет, были обнаружены продукты их жизнедеятельности – строматолиты. Именно благодаря им в атмосфере начал образовываться кислород. Появление же кислорода в свою очередь, сильно повлияло на анаэробные бактерии, они не имели возможности размножаться и существовать в такой «агрессивной» для них среде. Поэтому они либо вымирали, либо проявляются до сих пор лишь в вакууме.

Эукариоты же возникли позже, а именно около двух миллиардов лет назад. При достаточной их примитивности и относительной бедности жизненной формы, они освоили практически все известные биохимические процессы.

Одни бактерии, как уже было сказано, способны вызывать болезни, инфекции и служить для естественного процесса распада, другие призваны защищать и помогать. Бактерии широко используются в медицине, пищевом, алкогольном производстве, в выработке глицерина, этанола, уксуса, спирта, а также процессе, без которого совершенно невозможно обойтись, – консервации. Впрочем, человеческий организм, являющийся не меньшей загадкой, также состоит из миллионов бактерий, с которыми и проходит весь свой жизненный цикл. Они защищают его от вирусов, помогают переваривать пищу, а также паразитируют в его организме.

Кроме известного нам микромира простейших организмов, есть еще и другой микромир – так называемые элементарные частицы, из которых состоит вся Вселенная. Когда стало понятно, что молекулы с ядром внутри – это еще не всё, что ядро делится на нейроны и протоны, а они в свою очередь, на бозоны и кварки, появилась новая наука – физика элементарных частиц.

Элементарные частицы считаются бесструктурными, то есть они наипростейшие, неделимые. На сегодня самой маленькой частицей является кварк. Они примерно в 20 тысяч раз меньше, чем протоны.

Гипотезы об их существовании появились еще в 60-ых годах прошлого века. Ученые предполагали, что есть более мелкие частицы, чем протоны и нейтроны, однако до сих пор их никто не видел. Грубо говоря, на данном этапе науки это предположение, что они существуют, однако есть несколько веских причин так считать. Во-первых – давно стало ясно, что адроны состоят из более мелких деталей, во-вторых – кварки идеально вписываются в модель элементарных частиц, объясняя многие несостыковки. Это лишь основное, что дает возможность понять, почему эти крошечные частицы все же существуют.

А может, наша огромная Вселенная – всего лишь микромир, наблюдаемый в микроскоп, а наша Земля в нем просто один из кварков, Солнечная система – адрон, галактика Млечный Путь – молекула? И кто знает, возможно для кого-то мы – всего лишь простейшие бактерии?

Мы на пороге величайших открытий, кто знает, может скоро появятся поселения людей на других планетах, как в фантастических фильмах, а космические корабли достигнут скорости света и мы сможем бороздить космические просторы в поисках жизни и открытий.

Вселенная может быть как бесконечно крошечной, так и бесконечно огромной. Часто мы проживаем всю жизнь и не задумываемся о таких вопросах, как этот. Каждый из нас – это Вселенная. Нужно это помнить.